SimTalk語法與案例分析.ppt

第四章 SimTalk語法與案例分析,萇道方,上海海事大學,主要內(nèi)容,一. SimTalk語法 二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例 三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真 四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,一. SimTalk語法,1. SimTalk概念 可擴充基本對象功能的不足 SimTalk可以改變對象的傳遞方式 SimTalk可以開發(fā)新的對象 借助與Method來實現(xiàn)以上功能,上海海事大學,一. SimTalk語法,2. Method架構(gòu) 分為3部分: 外部參數(shù)傳遞 Is 定義局部變量 Do 代碼 end,上海海事大學,例：計算A+B+C？ 其中A=5; B=4; C=7;,一. SimTalk語法,3. 命名方式 名稱開始的第一個字母一定要是英文字母，之后可以是數(shù)字也可以是“_”,其它的各種符號不被接受 名稱的長度不可以超過20個字節(jié) 大小寫不影響命名 使用者自動的名稱不可以和語法中的關(guān)鍵字相同,上海海事大學,一. SimTalk語法,4. eM-Plant的保留名稱 Reset，取名Reset的Method對象，在使用時按下時鐘上的Reset鍵時，即執(zhí)行該事件 Init，取名Init的Method對象，在使用時按下時鐘上的Init鍵時，即執(zhí)行該事件 EndSim，仿真結(jié)束時，取名為EndSim的Method會自動被執(zhí)行,上海海事大學,一. SimTalk語法,4. 常用變量定義 Boolean,只有true和false兩種狀態(tài) Integer，整數(shù)值 Real，實數(shù) String，字符 Object，指向?qū)ο?Table， 對應tablefile對象,上海海事大學,一. SimTalk語法,4. 常用變量定義 Boolean,只有true和false兩種狀態(tài) Integer，整數(shù)值 Real，實數(shù) String，字符 Object，指向?qū)ο?Table， 對應tablefile對象,上海海事大學,一. SimTalk語法,5. 變量類型轉(zhuǎn)換函數(shù) Num_to_str(integer), Str_to_num(sting) Num_tostr(real), Str_to_num(sting) Bool_to_num(boolean), Str_to_bool(string), Time_to_str(time), Obj_to_str(object) Str_t_date(string),上海海事大學,一. SimTalk語法,6. 常用字符串操作函數(shù) Copy（, , ） incl（, , ） omit（, , ） Strlen() toLower(), toUpper() Ascii(), chr(),上海海事大學,一. SimTalk語法,7. 數(shù)值運算符號 +，-，*，/ /, -整除，余數(shù) And, or, not, , =, =,/=,上海海事大學,一. SimTalk語法,7. 數(shù)值運算符號 +，-，*，/ /, -整除，余數(shù) And, or, not, , =, =,/=,上海海事大學,一. SimTalk語法,8. 典型語句 SingleProc.cont.move(singleProc1); 先說明路徑(絕對路徑、相對路徑)，加上分隔點，再說明命令，加上分隔點，而后再加上參數(shù)，最后加上終止的符號; SingleProc.cont.move(singleProc1); SingleProc.cont.move;,上海海事大學,一. SimTalk語法,9. 實體傳遞方式 兩者均為被動 兩者均為主動 傳送者被動，接受者為主動 傳送者為主動，接受者為被動,上海海事大學,eM-Plant執(zhí)行的過程中采用以上一工序推到下一工序的方式來進行，下一工序不具有主動的能力，因此采用的是推式理論來執(zhí)行,一. SimTalk語法,10. 條件判斷語句 If .size=“c20” then .move(yard201); Else .move(yard202); End;,上海海事大學,一. SimTalk語法,11. 循環(huán)判斷語句 Is i:integer;-定義變量i Do From i:=1;-i從1開始循環(huán) Until i50到50結(jié)束 Loop循環(huán)符號 Print I;-輸出i值到結(jié)果顯示框 i:=i+1;-i自加 End;-循環(huán)結(jié)束符號 End;-程序結(jié)束符號,上海海事大學,一. SimTalk語法,12. 中斷判斷語句 Waituntil是當某個method的條件沒有被滿足時，允許中斷此method，直至條件被滿足時，才繼續(xù)執(zhí)行 Waituntil singleproc.empty prio 1,上海海事大學,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,作業(yè)：某醫(yī)院的醫(yī)生服務(wù)時間符合N（2.3，1）的正態(tài)分布，病人的到達規(guī)律符合參數(shù)值為2.4 Min的指數(shù)分布，假設(shè)當新病人到達時，排隊總?cè)藬?shù)超過5人，則該病人離去，試采用eM-Plant仿真軟件求： 1. 該醫(yī)生8小時內(nèi)服務(wù)病人的總?cè)藬?shù) 2. 病人的平均等待時間 3. 病人的平均在醫(yī)院時間 4. 病人的最大在醫(yī)院時間 5. 醫(yī)生忙的概率 6. 排隊平均隊長,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,實體、屬性、活動、事件、資源 實體：病人 屬性：無 活動：等待、接受服務(wù) 事件：進入隊列、服務(wù)設(shè)備為空、服務(wù)完成 資源：一個可排5人的隊列，一個服務(wù)臺,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,1. 構(gòu)建仿真模型,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,2.輸入?yún)?shù) 某醫(yī)院的醫(yī)生服務(wù)時間符合N（2.3，1）的正態(tài)分布。 病人的到達規(guī)律符合參數(shù)值為2.4 Min的指數(shù)分布。,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,2.輸入?yún)?shù) 某醫(yī)院的醫(yī)生服務(wù)時間符合N（2.3，1）的正態(tài)分布。 病人的到達規(guī)律符合參數(shù)值為2.4 Min的指數(shù)分布。,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,2.求該醫(yī)生8小時服務(wù)總?cè)藬?shù) 設(shè)定仿真時間 設(shè)置一變量i，放入method自加至系統(tǒng)終止 利用Gauge和numIN,numMU,numOUT參數(shù)計算,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,3.病人的平均等待時間 每進入buffer一個實體則統(tǒng)計一次當前buffer中實體的個數(shù)，記入tablefile表中，當仿真結(jié)束時，取平均值,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,do n:=n+1;-判斷進入buffer實體的個數(shù) tablefile11,n:=.model.frame.buffer.numMU; Endsim中寫入代碼: tablefile1,1:=tablefile1.sum(1,11,n)/n;,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,4.病人的平均在醫(yī)院時間 計算某個實體進入系統(tǒng)和出系統(tǒng)的時間，仿真結(jié)束后，二者相減，取平均值，并選出最大值。 tablefile12,n:=.statavgLifeSpan; EndSim：tablefile2,1:=tablefile1.sum(2,12,n)/n;,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,5.病人的平均在醫(yī)院時間 計算某個實體進入系統(tǒng)和出系統(tǒng)的時間，仿真結(jié)束后，二者相減，取平均值，并選出最大值。 lifecycle：tablefile12,n:=.statavgLifeSpan; EndSim：tablefile2,1:=tablefile1.sum(2,12,n)/n;,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,6.病人的最大在醫(yī)院時間 選擇整個列表，求出最大值放入tablefile表中 if tablefile3,1tablefile12,m then tablefile3,1:=tablefile12,m; end;醫(yī)生忙的概率,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,7.醫(yī)生忙和閑的概率 利用對象的屬性求解 tablefile4,1:=singleproc.statworkingportion; tablefile4,2:=singleproc.statwaitingportion;,二. 醫(yī)院排隊系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學,8.病人的平均排隊等待時間 利用對象的屬性求解 tablefile13,n:=.models.frame.buffer.statwaitingtime; if n=1 then tablefile14,n:=tablefile13,n; else tablefile14,n:=tablefile13,n-tablefile13,n-1; end;,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,1. 學習目的 了解仿真的特點及其在制造業(yè)的應用。 學習如何建構(gòu)模型 了解eM-Plant基本的對象和操作 學習如何通過eM-Plant進行信息收集及分析,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,2系統(tǒng)仿真的目的 通過系統(tǒng)仿真來了解某紙箱制造廠作業(yè)的瓶頸站的使用率，生產(chǎn)線的投料率、在制品與生產(chǎn)周期與生產(chǎn)效率的關(guān)系，為紙箱制造廠內(nèi)現(xiàn)場管理提供決策支持,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,3系統(tǒng)說明,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,4.產(chǎn)品類型：E型，B型和AB型 1）E型：所有紙中最薄者，為1mm。在市面上?？吹降牟噬b箱屬于此類，此類紙箱應用范圍非常廣泛，如精美化妝品包裝、禮盒等，適用于一般高單價產(chǎn)品。 2）B型：常用于內(nèi)盒包裝，有些產(chǎn)品包裝常常外部用一個大紙盒包裝、內(nèi)部用小紙盒分別包裝，而這些小紙盒的包裝為B型。常在市面上看到的有鞋盒、CPU等 3）AB型：外層包裝紙箱，一般常用于大型紙箱。,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,5 不同的紙箱的生產(chǎn)流程 1）E：壓線作業(yè)-印刷裁剪-堆高機-糊紙-包裝 2）B：印刷裁剪-堆高機-糊紙-包裝 3）AB：壓線作業(yè)-印刷裁剪-堆高機-打釘-包裝,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,6.紙箱制造廠各臺機器的數(shù)量及對應產(chǎn)品加工時間和準備時間,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,7系統(tǒng)假設(shè) 1）紙箱原料來到間隔服從時間為UNIFORM（25，30）分鐘的均勻分配，其中E、B、AB來 到的比例為3：5：2。 2）每種類的機器前均設(shè)有一個無限長度的等候區(qū)，且等候區(qū)采用先到先服務(wù)的方式。 3）紙箱產(chǎn)品在兩個機器之間的搬運時間可以忽略不計。 4）該紙箱制造廠每天工作24小時，仿真30天。,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學,8系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 1）三種紙箱產(chǎn)品分別的生產(chǎn)周期和平均生產(chǎn)周期 2）三種紙箱的月產(chǎn)能 3）每臺機器的使用率 4）印刷剪裁臺前的平均等候長度 5）系統(tǒng)內(nèi)的平均在制品數(shù)量,四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,1. 學習目的 通過系統(tǒng)仿真分析飛機降落系統(tǒng)的運作情況，評估該跑道在服務(wù)績效上的表現(xiàn)，達到降低成本提高效率的目標,四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,2.系統(tǒng)描述 某機場A假設(shè)僅有一個飛機跑道服務(wù)飛機降落。飛機要降落先需要在跑道的上空盤旋，得到塔臺指示才可以降落。一個跑道上空最多可以有5架飛機盤旋，若飛機太多則容易發(fā)生碰撞。若飛機來到時已盤旋的飛機數(shù)已達到5架，則會飛往另外一個機場B降落。,四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,3. 相關(guān)數(shù)據(jù) 1）飛機來到的概率服從指數(shù)分布EXP（8）分鐘 2）飛機來到的比例（空中巴士A340（A）、波音 747（B）、波音737（C）=4：6：5） 3）不同類型飛機降落時間及其服務(wù)費如下：,每個月機場會進行盈虧計算，假設(shè)盈余計算為每月的 總收入減去該機場每月所需支出的基本營運費用，基本營運費用總和為45000。,四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,4 系統(tǒng)假設(shè) 1）假設(shè)每天的營運時間從早上9：00開始，至晚上9：00結(jié)束。每月以30天工作來計算。本問題假設(shè)仿真一個月以360小時計算，不考慮休息時間。 2）只有一個降落跑道，且以此只能服務(wù)一架飛機 3）空中盤旋的飛機最多只有5架。 4）空中盤旋的飛機采取先到先服務(wù)的原則。,四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,5.系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 1）飛機平均停留在系統(tǒng)中的時間 2）機場每月服務(wù)的飛機數(shù) 3）跑道的平均使用率 4）飛機排隊的平均長度 5）該機場平均一個月的盈余。 6）計算該機場平均每月到B機場降落的飛機數(shù),四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,5.系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 該機場主管希望能將此機場建為國際性機場。這樣不僅會帶來航運量的增加，也會導致現(xiàn)有的盤旋區(qū)可提供等候的飛機數(shù)量不足。但是增加盤旋區(qū)會增加機場的基本營運費用，因此，該主管的問題是在保證機場可以獲利20000元的前提上，如何選擇飛機的來到率和盤旋區(qū)飛機數(shù)量。,四.飛機降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學,5.系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 1）飛機來到的增加會導致飛機的服務(wù)費用減低，每減少單位時間的來到會導致飛機基本服務(wù)費用降低5元）； 2）盤旋等候區(qū)的增加，每增加一個等候區(qū)長度，就會導致基本營運費用上升1000元。 3）為了方便起見可以做3個組合：來到時間Exp(7)、等候區(qū)6個/來到時間Exp(6)、等候區(qū)7個/來到時間Exp(5)、等候區(qū)8個,作業(yè)題,上海海事大學,1. 三個仿真實驗：醫(yī)院仿真、紙箱制造廠仿真、飛機降落系統(tǒng)仿真，不用參考任何資料和代碼可以獨立完成。 2. 針對一個具體的問題，如超市出口收銀臺個數(shù)設(shè)定。能完成以下問題： 1）邏輯建模：